激光聚变

激光聚变是一个非常高功率激光器使用光学融合东西。

为了取出能量在核聚变反应中，加热燃料等离子体高温，并且不得小于一定值的密度和时间的乘积，以使足够的反应，劳森条件必须满足有。

磁约束聚变旨在长时间保持低密度等离子体（1秒或更长时间），而燃料等离子体被压缩并加热到比固体密度高的密度，从而导致等离子体散射。

过去一直在进行惯性聚变的研究，其目的是在等离子体保持其自身惯性的同时产生聚变反应并提取能量。激光聚变是惯性聚变的一种方法，它使用高功率激光来压缩和加热燃料。

除此之外，近年来已经开发出了基于全新原理的激光融合技术，该技术利用了由激光和等离子体产生的质子束。

考虑球形燃料小球。该燃料球具有球形外壳，该外壳是氘和tri的固体，并且球形内部充满了这些气体。

当对其施加非常强的激光束时，由于表面部分的快速加热和等离子体膨胀，燃料球本身作为反应引起内爆，内部压力达到1亿个大气压。球壳部分通过该压缩被压缩到球的中心，并且成为主要燃料。由于压缩引起的冲击波，中空气体部分成为1亿度以上的高温。

内爆需要很高的球对称性，但是诸如瑞利一泰勒 (Rayleigh-Taylor) 不稳定之类的流体动力学不稳定性是球对称内爆的障碍。

在此高温下进行以下聚变反应（该方法称为直接照射/中心点火方法）。

在直接照射（也称为直接驱动）中，燃料球直接用激光照射。在另一方面，间接照明（间接驱动器和X射线也称作驱动器）中的燃料球Horamu称为（黑腔）高置于由外框架，从Horamu照射激光到Horamu的内部，燃料球发出的X射线照射。

直接照射法主要在大阪大学和罗切斯特大学使用，间接照射法主要在劳伦斯利弗莫尔 ( Lawrence Livermore ) 国家实验室使用。

中央点火和高速点火之间的差异取决于是否通过单个激光照射实现点火。常规的中央点火方法要求高球对称内爆，这已成为激光聚变发展的主要障碍。

另一方面，相对较旧的是，一旦由于惯性而静止时，一旦在很短的时间内（高速）用超高强度和超短脉冲激光照射燃料球，则可以将其内燃，从而将其点燃。有人认为。这被称为快速点火方法，大阪大学激光研究所目前正在对该方法进行研究。

近期快速点火背景方案已成为可能，CPA（啁啾脉冲放大，啁啾脉冲放大）具有由本发明技术产生的超高强度和超短脉冲激光的外观。据说不可能将高能量封装到超短脉冲激光器中，但是使用CPA技术已经成为可能。超过10 ¹⁵ W的激光设备在大阪大学已经成为现实。快速点火方法的优点是，与常规的中央点火方法相比，使用较小的激光装置可以期待更大的增益（输入的能量与通过反应获得的能量之比）。

另外，由于高速点火方法不通过内爆进行点火，因此在没有瑞利-泰勒不稳定性的情况下确保球形对称性的条件被放松。

炉膛（腔室）必须承受周期性产生的能量的冲击。相当于相当于以每秒5-10次的频率撞击100公斤炸弹的冲击。会发出X射线，中子和目标碎片。特别地，炉壁的表面通过X射线辐射被局部加热，这导致蒸发和变薄（侵蚀）。

它被计算为通过一次爆炸被切成1微米。为了避免这种情况，考虑了两种方法：用流体或小珠流覆盖表面，或者在与氙气或k气进行X射线碰撞时产生逐渐的时间差。但是，在使用气体时，能量驱动器必须是激光。

燃料球是由2-3mm的固体氘和tri制成的空心体，并保持在非常低的温度下。如果实现了实用的动力堆，据计算每天大约消耗一百万个零件。如果此价格超过每片0.5美元，则在商业上也不可行。即使将其置于500°C的炉中后，反应前的温度升高也不得超过1度。

一种产生高能以辐射燃料球的装置。许多激光发生器正在研究中。当前，相对于所消耗的能量，产生的激光能量不到1％。必须至少为10％到30％。激光发生器的寿命也是一个问题。目前，有必要用几百张照片来替换中央部分，但是据认为在实际阶段需要约一亿张照片。这些问题似乎无法通过目前正在实验的掺杂玻璃激光器和闪光激光器来克服。尽管正在研究二极管激光器和准分子激光器，但最有希望的惯性聚变方法是离子加速器而不是激光器。能源效率可以达到40％。